EP1619428B1 - Verfahren zur Herstellung von Trägerelementen für Elastomerdichtungen - Google Patents
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- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
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- F16J15/122—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement generally parallel to the surfaces
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- Y10T29/53065—Responsive to work or work-related machine element with means to fasten by deformation
Definitions
- the invention relates to a method for producing a carrier element for an elastomeric seal according to the preamble of claim 1, by a basic body or segments are produced for a main body by punching.
- gaskets usually have metallic carrier elements designed as carrier frames, which are encapsulated with elastomer or vulcanized onto the elastomer.
- These support frames are produced in series production in a stamping process. This results in many cases, a considerable punching waste.
- As a support frame of seals are mainly aluminum and steel sheets in use. Since the seals usually have geometries with large free spaces inside, this means when stamping that these inner areas usually arise as waste. To avoid this punching waste, the frame is often provided in several individual segments, which are joined as needed to form a frame again.
- a flat gasket has become known, which is produced in two steps, namely a first step in which a blank of the metal carrier is punched out of a metal plate or a metal sheet, wherein the planar portions are initially separated only by a narrow elongated opening portion. Accordingly, this blank does not initially have the intended inner opening region of the flat gasket.
- the final shaping of the flat gasket is now achieved by deforming so-called deformable regions, the planar sections are bent apart in such a way that the metal support is brought to the intended final shape altogether.
- DE-C 43 12 629 is an elastomeric seal for sealing between oil sump and engine block to take an internal combustion engine, including a stiffening sheet metal insert, which is divided into several segments and formed in elastomeric material and in the range of holes for screw compression limiters, said segments comprise longitudinal segments with offsets at their one ends with which they overlap the other ends of adjacent longitudinal segments.
- a rubber molded gasket is dealt with, with a plurality of in particular open-edge mounting holes for fastening means and with a carrier which is at least partially encapsulated with a rubber material, wherein the carrier is produced from one or more shaped pieces of wire.
- the EP-A-0 455 579 discloses a gasket whose carrier consists of Blechmetrial. These support elements were punched out as multi-part support elements and may be formed, for example, L-shaped or U-shaped. To produce the final shape, the individual carrier elements were then welded together.
- the invention has for its object to provide a method for producing a support member for an elastomeric seal, which brings compared to punched out of sheets support elements further material savings.
- a narrow wound-up band corresponding to the maximum width of the base body or of the segments is now used, which passes through various punching processes connected in series and CNC controlled.
- the respective punching processes can be controlled individually.
- the respective gates or holes are produced in the base body or the segments in the punching processes connected in series.
- the inventive method a closed or open, if necessary, each only consisting of segments support element is made with a defined geometry of a narrow band with minimal punching waste.
- the method is particularly suitable when the width of the support element is circumferentially identical and the geometries, such as those shown in FIG. Repeat diameter or other elements.
- the method can be applied to all metallic support elements, possibly also to other materials, e.g. Plastic.
- FIGS. 1a to c show, in this example made of aluminum metal strip 1, from which a carrier element is to be manufactured.
- the metal strip 1 has the width A.
- a base body 1 'punched out according to FIG. 1b has a basic width B and that in Figure 1c having shown geometry.
- the projections 2 and on the other hand the hole patterns 3 can be generated.
- the equation A> B applies, wherein the punching waste is kept small.
- free punches 4 can be introduced at predeterminable points of the metal strip 1, by means of which a later bending process of the base body 1 'is facilitated.
- the bandwidth A corresponds essentially to the maximum width B of the basic body 1 '. If formations 2 are to be taken into account, the width should be adapted accordingly.
- FIG. 2 shows the main body 1 ', as he from the in FIG. 1 shown metal strip 1 was produced in various punching processes. In the area of the free-punches 4, the main body 1 has been bent as shown. The formations 2 together with holes 3 point to the outside. If necessary, the ends of the basic body 1 ', which are not recognizable here, can be connected to one another by known joining methods. The basic body 1 'now forms the frame-like carrier element for an elastomeric seal to be produced.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Trägerelements für eine Elastomerdichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, indem ein Grundkörper oder Segmente für einen Grundkörper durch Stanzen erzeugt werden.
- Dichtungen besitzen heute meist metallische als Trägerrahmen ausgebildete Trägerelemente, die mit Elastomer umspritzt sind oder an die Elastomer anvulkanisiert wird. Diese Trägerrahmen werden in der Serienproduktion im Stanzverfahren hergestellt. Hierbei entsteht in vielen Fällen ein nicht unerheblicher Stanzabfall. Als Trägerrahmen von Dichtungen sind überwiegend Aluminium- und Stahlbleche im Einsatz. Da die Dichtungen meist Geometrien mit großen Freiräumen im Inneren besitzen, bedeutet dies beim Stanzen, dass diese Innenbereiche in der Regel als Abfall entstehen. Zur Vermeidung dieses Stanzabfalls wird der Rahmen vielfach in mehreren einzelnen Segmenten vorgesehen, die zur Bildung eines Rahmens bedarfsweise wieder gefügt werden.
- Durch die
DE-A 199 22 484 ist eine Flachdichtung bekannt geworden, die in zwei Schritten hergestellt wird, nämlich einem ersten Schritt, bei dem aus einer Metallplatte bzw. einem Metallblech ein Rohling des Metallträgers ausgestanzt wird, bei dem die flächenhaften Abschnitte zunächst nur durch einen schmalen länglichen Öffnungsbereich voneinander getrennt sind. Dieser Rohling weist demnach zunächst noch nicht die den vorgesehenen inneren Öffnungsbereich der Flachdichtung auf. Die endgültige Formgebung der Flachdichtung wird nun dadurch erreicht, dass durch Verformen von sogenannten verformbaren Bereichen die flächenhaften Abschnitte in einer Weise auseinandergebogen werden, dass der Metallträger insgesamt an die vorgesehene Endform gebracht wird. - Der
DE-C 43 12 629 ist eine Elastomerdichtung zur Abdichtung zwischen Ölwanne und Motorblock einer Brennkraftmaschine zu entnehmen, beinhaltend eine versteifende Blecheinlage, die in mehrere Segmente unterteilt und in Elastomermaterial eingeformt ist sowie im Bereich von Durchlassbohrungen für Schrauben Verpressungsbegrenzer aufweist, wobei die Segmente Längssegmente mit Abkröpfungen an ihren einen Enden umfassen, mit denen sie die anderen Enden benachbarter Längssegmente überlappen. - In der
DE-A 197 12 109 wird eine Gummiformdichtung abgehandelt, mit mehreren insbesondere randoffenen Montageöffnungen für Befestigungsmittel und mit einem Träger, der mindestens abschnittsweise mit einem Gummimaterial umspritzt ist, wobei der Träger aus einem oder mehreren geformten Drahtstücken erzeugt ist. - Die
EP-A-0 455 579 offenbart eine Dichtung, deren träger aus Blechmetrial besteht. Diese Tragelemente wurden als mehrteilige Trägerelemente ausgestanzt und können beispielsweise L-förmig oder U-förmig ausgebildet sein. Zur Herstellung der endgültigen Form wurden die einzelnen Trägerelemente anschließend zusammengeschweißt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung eines Trägerelementes für eine Elastomerdichtung bereitzustellen, das gegenüber aus Blechen ausgestanzten Trägerelementen eine weitere Materialeinsparung mit sich bringt.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.
- Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Abweichend vom herkömmlichen Stanzverfahren wird nun ein der maximalen Breite des Grundkörpers oder der Segmente entsprechendes schmales aufgewickeltes Band eingesetzt, das verschiedene hintereinander geschaltete, und CNC gesteuerte Stanzprozesse durchläuft. Die jeweiligen Stanzprozesse sind hierbei einzeln ansteuerbar. Je nach zu erzeugendem Lochbild des zu erzeugenden Trägerrahmens werden in den Grundkörper bzw. die Segmente in den hintereinander geschalteten Stanzprozessen die jeweiligen Anschnitte oder Löcher erzeugt.
- Bedarfsweise können Freistanzungen in den Grundkörper bzw. das jeweilige Segment eingebracht werden, wodurch ein späterer Biegevorgang erleichtert wird. Bedarfsweise können die einander gegenüberliegenden Enden des gebogenen Grundkörpers bzw. der zusammengesetzten Segmente mit bekannten Fügeverfahren verbunden werden.
- Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein geschlossenes oder auch offenes, bedarfsweise jeweils auch nur aus Segmenten bestehendes Trägerelement mit definierter Geometrie aus einem schmalen Band mit minimalem Stanzabfall gefertigt. Das Verfahren eignet sich besonders, wenn die Breite des Trägerelementes umlaufend identisch ist und die Geometrien, wie z.B. Durchmesser oder andere Elemente sich wiederholen.
- Das Verfahren kann bei allen metallischen Trägerelementen angewendet werden, eventuell auch bei anderen Materialien, wie z.B. Kunststoff.
- Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen:
- Figuren 1a bis c
- Darstellung des Verfahrensablaufs zur Herstellung eines aus einem Band erzeugten rahmenartig ausgebildeten Trägerelementes;
- Figur 2
- Trägerelement gemäß
Figur 1c in gebogener Form. - Die
Figuren 1a bis c zeigen ein, in diesem Beispiel aus Aluminium bestehendes Metallband 1, aus welchem ein Trägerelement gefertigt werden soll. GemäßFigur 1a hat das Metallband 1 die Breite A. Aus diesem Metallband 1 wird nun ein Grundkörper 1' herausgestanzt, der gemäßFigur 1b eine Grundbreite B hat und der die inFigur 1c dargestellte Geometrie aufweist. Durch hintereinander geschaltete, vorzugsweise CNC gesteuerte, Stanzprozesse können einerseits die Anformungen 2 und andererseits die Lochbilder 3 erzeugt werden. Es gilt die Gleichung A > B, wobei der Stanzabfall gering gehalten wird. - Bedarfsweise können noch Freistanzungen 4 an vorgebbaren Stellen des Metallbandes 1 eingebracht werden, durch welche ein späterer Biegevorgang des Grundkörpers 1' erleichtert wird.
- Je nach Ausgestaltung des Grundkörpers 1' bzw. einzelner Segmente zur Erzeugung eines Grundkörpers 1' entspricht die Bandbreite A im wesentlichen der maximalen Breite B des Grundkörpers 1'. Sind Anformungen 2 zu berücksichtigen, ist die Breite in entsprechender Weise anzupassen.
-
Figur 2 zeigt den Grundkörper 1', wie er aus dem inFigur 1 dargestellten Metallband 1 in verschiedenen Stanzprozessen erzeugt wurde. Im Bereich der Freistanzungen 4 wurde der Grundkörper 1 in der dargestellten Weise gebogen. Die Anformungen 2 samt Lochungen 3 weisen nach außen. Bedarfsweise können die hier nicht erkennbaren Enden des Grundkörpers 1' durch bekannte Fügeverfahren miteinander verbunden werden. Der Grundkörper 1' bildet nun das rahmenartig ausgebildete Trägerelement für eine zu erzeugende Elastomerdichtung.
Claims (4)
- Verfahren zur Herstellung eines Trägerelementes für eine Elastomerdichtung, indem ein Grundkörper (1') oder Segmente für einen Grundkörper (1') durch Stanzen erzeugt werden, wobei der Grundkörper (1') oder die Segmente für den Grundkörper (1') mit vorgebbarer Geometrie aus einem Band hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet dass, ein aufgewickeltes Band eingesetzt wird welches im wesentlichen der maximalen Breite (B) des Grundkörpers (1') oder der Segmente entspricht und das Band zur Erzeugung des Grundkörpers (1')oder der Segmente hintereinander geschaltete CNC gesteuert Stanzprozesse durchläuft, wobei die Stanzprozesse einzeln angesteuert werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Grundkörper (1') oder zumindest in einzelne der Segmente Freistanzungen (4) eingebracht werden, wobei der Grundkörper (1') oder das jeweilige Segment in eine vorgegebene geometrische Form gebogen wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden Enden des gebogenen Grundkörpers (1') oder der Segmente miteinander verbunden werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1') oder die Segmente aus einem aus Metall oder Kunststoff bestehenden durchlaufenden Band (1) ausgestanzt werden.
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